实验报告:探究感应电流的产生条件
新课标规定的学生必做的实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验解读
新课标规定的学生必做实验十九____探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验解读一.初中升学本实验理论考试需要掌握的基本问题探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告【提出问题】闭合回路的部分导体在磁场中运动时产生感应电流的条件是什么?【猜想假设】闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
【设计实验】(一)实验器材:蹄型磁铁(JY 0057)、矩形线框、灵敏电流计(JY 0330,±300µA)、方座支架(JY 167)各一个、导线若干、开关一个。
(二)实验步骤:1.按图组装好器材后,闭合开关;2.导体与磁场相对静止,观察电流计的指针是否偏转;3.让导体左右切割磁感线运动,观察电流计的指针是否偏转;4.让导体上下平行于磁感线运动,观察电流计的指针是否偏转;5.让线框斜着切割磁感线运动,观察电流计的指针是否偏转;6.磁铁左右动,观察电流计的指针是否偏转;7.磁铁上下运动,观察电流计的指针是否偏转;8.总结以上能够让电流计指针偏转的情况。
9. 整理实验器材。
注:步骤4中,导体上下平行于磁感线运动观察电流计的指针时,由于不能保证线框的运动方向与磁感线完全平行,因此会出现电流计的指针略有偏转的现象。
(三)实验数据记录表闭合回路中的部分导体的运动情况电流表指针是否偏转导体与磁铁相对静止导体左右切割磁感线运动导体平行于磁感线上下运动导体斜着切割磁感线运动磁铁左右动磁铁上下运动【进行实验】按照实验步骤操作,记录的实验现象如下表所示。
闭合回路中的部分导体的运动情况电流表指针是否偏转导体与磁铁相对静止不偏转导体左右切割磁感线运动偏转导体平行于磁感线上下运动不偏转导体斜着切割磁感线运动偏转磁铁左右动偏转磁铁上下运动不偏转【分析论证】分析上表记录的实验现象,归纳结论:闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
二.初中升学本实验操作性考试需要掌握的基本问题(一)初中毕业生升学考试物理实验操作试题探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(考试时间:10分钟)【实验器材】灵敏电流计1只(1mA)、U型磁铁1个(大号)、方型线圈1个、导线6根、开关1个。
探究感应电流产生条件教案
探究感应电流产生条件教案教学目标:1.知识目标:了解感应电流产生的条件,掌握产生感应电流的公式。
2.技能目标:能够分析不同情况下感应电流的产生过程。
3.情感目标:培养学生的实践动手能力和探究精神。
教学重点:1.理解感应电流产生的条件。
2.掌握感应电流的公式。
教学难点:理解和应用法拉第电磁感应定律。
教学准备:实验装置:线圈、磁铁、直流电源、电流表、导线等。
教学过程:一、导入(5分钟)以日常生活中观察到的现象作为导入,如磁铁靠近金属时金属内部会产生电流等。
二、感应电流产生条件的介绍(20分钟)1.弗拉第电磁感应定律:感应电动势的大小与磁感应强度和线圈的匝数之积成正比,与磁场变化的快慢成正比。
即:ε=-NΔΦ/Δt,其中ε代表感应电动势,N代表线圈的匝数,ΔΦ代表磁通量的变化量,Δt代表时间的变化量。
2.产生感应电流的条件:(1)磁场的变化:当磁场线与线圈垂直而变化时,产生感应电流。
(2)线圈的匝数:匝数越大,感应电流越大。
(3)磁场的强度:磁场强度越大,感应电流越大。
(4)变化的速度:变化越快,感应电流越大。
(5)线圈的方向:根据右手螺旋定则确定感应电流的方向。
三、定量表达感应电流的公式及推导(25分钟)1.公式的推导:根据弗拉第电磁感应定律,可得到感应电动势的表达式ε=-NΔΦ/Δt。
将感应电动势ε与线圈中的电阻R相连,根据欧姆定律可得到电流I=ε/R。
故感应电流I=-NΔΦ/Δt/R。
2.公式的应用:(1)当线圈的匝数N、磁通量Φ的变化率ΔΦ/Δt和电阻R都已知时,可利用公式计算感应电流的大小。
(2)当感应电流I、磁通量Φ和电阻R已知时,可利用公式计算线圈的匝数N。
四、实验演示(20分钟)使用实验装置进行实验演示,如将一个线圈连接到直流电源上,再将磁铁靠近线圈,观察电流表的指示情况。
通过实验观察到感应电流的产生条件。
五、小结(5分钟)总结感应电流产生的条件和公式,并进行知识点的梳理。
六、课堂练习和作业布置(5分钟)布置相应的练习题或实验报告,要求学生运用所学知识解决问题。
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告
《探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告》一、概述电磁感应现象是电磁学中重要的基本规律之一,它揭示了电与磁之间相互通联和相互转化的本质。
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件是电磁感应现象研究的核心内容之一。
通过进行相关的实验探究,可以深入理解这一条件的实质,验证理论知识,并培养实验探究能力和科学思维方法。
本实验报告将详细记录我们在探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件过程中的实验设计、实验操作、实验现象观察以及数据分析与结论总结。
二、实验目的1. 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
2. 理解感应电流产生的原理和条件。
3. 培养实验操作能力、数据处理能力和科学探究精神。
三、实验原理当闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
感应电流产生的条件包括:1. 闭合回路:电路必须是闭合的。
2. 切割磁感线运动:导体在磁场中运动时,其运动方向必须与磁感线方向存在一定的夹角。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
当导体在磁场中运动时,磁通量发生变化,从而产生感应电动势,进而引发感应电流。
四、实验器材1. 直流电源2. 电流表3. 开关4. 蹄形磁铁5. 矩形线圈6. 滑动变阻器7. 导线若干五、实验步骤1. 按照电路图连接好实验电路,将矩形线圈通过滑动变阻器与电流表串联后接入电路中,开关处于断开状态。
2. 将蹄形磁铁固定在实验桌上,使其两极正对。
3. 把矩形线圈放在蹄形磁铁的磁场中,使线圈平面与磁感线垂直,且保持线圈静止不动。
4. 闭合开关,观察电流表的指针是否偏转,记录实验现象。
5. 保持开关闭合,将矩形线圈沿着磁感线方向水平向右匀速运动,观察电流表的指针偏转情况,记录实验现象。
6. 保持开关闭合,将矩形线圈沿着与磁感线方向成一定角度(例如30°)斜向右上方匀速运动,观察电流表的指针偏转情况,记录实验现象。
7. 保持开关闭合,将矩形线圈迅速来回运动(类似于振动),观察电流表的指针偏转情况,记录实验现象。
探究感应电流的产生条件(教案)
探究感应电流的产生条件教学目标:1、经历感应电流产生条件的探究活动,提高学生的分析、论证能力;2、观察各种实验现象,学生学会通过现象,分析、归纳事物本质特征的科学思想方法,认识实验观察能力与逻辑思维能力在科学探究过程中的重要作用;3、观察电磁感应现象,理解并得出产生感应电流的条件;4、会运用感应电流产生条件判断线圈中是否有感应电流。
教学重难点:学生体会实验过程,观察实验现象,并从纷繁的表象中分析出本质的规律,培养其探索的能力。
教学方法:角色扮演,演示实验,分组实验,动画模拟,分析对比总结引入:法拉第(老师饰)登场,简单介绍工业发展背景(播放工业革命影响资料),预期将来用电状况规模前景,表达对已有生电方法的不满意,迫切期望能找到一种能大规模生电的方法。
回顾1820年奥斯特实验——〉电能生磁,引出问题——〉磁是否也能生电?我能否探索一下磁生电的问题呢?开始摆弄桌面上各种器材,同时做出一次次失败的摸样,以示实验探索的曲折和不易。
(旁白:在经历了一次次失败的九年后,有一天,法拉第又尝试了一种器材的连接组合方式,也许可以产生电流,也许这又是许多失败实验中普通的一次而已……)播放实验一的PPT实验一、(介绍:如图连接装置,假如我让磁体不动,我要怎样移动AB棒,才可能有电流产生呢?上下运动?前后运动?左右运动?如果有人能帮帮我该多好阿!)引导学生开始做实验。
学生普遍得到现象后发问:刚才我是怎么运动AB棒,才得到电流的呢?AB棒静止——〉无电流上下动?——〉无电流左右动?——〉无电流前后动?——〉有电流斜向上斜向下动?——〉有电流旋转运动?——〉有时候有(绕A或B端水平旋转),有时候没有(绕AB棒中点旋转)总结:闭合电路的部分导线作切割磁感线运动,有时候可以能产生感应电流。
多年的努力终于开始有了回报,但还很粗糙:1、为了真正实现人类对电的大规模应用,只知道怎样产生电流还不够,还必须知道在能产生电流的情况下怎么样才能得到更大的感应电流?(为后面楞次定律做铺垫)学生做实验得到结论:切割速度越快,电流越大;切割速度越慢,电流越小。
探究感应电流产生的条件
探究感应电流产生的条件一、引入1、提问:电能“生”磁,那么反过来磁能否“生”电呢?2、介绍法拉第“磁生电”的思想,他发现了“磁生电”的规律。
3、介绍什么是电磁感应和感应电流。
二、实验探究:、探究实验1:部分导体切割磁感线探究实验2:条形磁铁与线圈相对运动结论:磁铁相对线圈运动时,有电流产生。
磁铁相对线圈静止时,没有电流产生。
探究实验3:模仿法拉第的实验结论:只有当线圈A 中电流变化时,线圈B中才有电流产生。
三、分析论证,得出结论1、复习磁通量概念及磁通量变化问题。
磁通量变化的几种情况:(1)闭合回路所包围的面积S 变化,磁感应强度B 不变化 (2)闭合回路所包围的面积S 不变,磁感应强度B 变化 (3)磁感应强度B 方向与面积S 夹角的变化等。
2、产生感应电流的条件:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流。
四、典型例题例1.在匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。
在下列几种情况下,线框中是否产生感应电流?(1)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中上下运动(图甲) (2)保持线框平面始终与磁感线垂直,线框在磁场中左右运动(图乙) (3)线框绕轴线AB 转动(图丙)。
练习1。
如图所示,磁场中有一个闭合的弹簧线圈。
先把线圈撑开(图甲),然后放手,让线圈收缩(图乙)。
线圈收缩时,其中是否有感应电流?为什么?例2、如图所示,垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内,闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。
线圈在什么时候有感应电流?什么时候没有感应电流?为什么?12练习2.矩形线圈ABCD位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一个平面内,线圈的两个边与导线平行。
在这个平面内,线圈远离导线移动时,线圈中有没有感应电流?线圈和导线都不动,当导线中的电流I逐渐增大或减小时,线圈中有没有感应电流?为什么?例3.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿入圆面积的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变解析:选C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场,作出俯视图如图.考虑到磁场具有对称性,可以知道,穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的.故选C.例4.两圆环A、B同心放置且半径R A>R B,将一条形磁铁置于两环圆心处,且与圆环平面垂直,如图所示.则穿过A、B两B CDI圆环的磁通量的大小关系为( )A .ΦA >ΦB B .ΦA =ΦBC .ΦA <ΦBD .无法确定解析:选C.磁感线是闭合曲线,磁铁内部是由S 极到N 极,而外部是由N 极回到S 极,而磁通量是穿过某个面的磁感线的净条数,故C 正确.例5.如图所示,通有恒定电流的导线MN 与闭合金属线框共面,第一次将金属线框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )A .ΔΦ1>ΔΦ2B .ΔΦ1=ΔΦ2C .ΔΦ1<ΔΦ2D .不能判断解析:选C.设线框在位置Ⅰ时的磁通量为Φ1,在位置Ⅱ时的磁通量为ΦⅡ,直线电流产生的磁场在Ⅰ处比在Ⅱ处要强,ΦⅠ>ΦⅡ.将线框从Ⅰ平移到Ⅱ,磁感线是从线框的同一面穿过的,所以ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ-ΦⅡ;将线框从Ⅰ绕cd 边转到Ⅱ,磁感线分别是从线框的正反两面穿过的,所以ΔΦ2=|(-ΦⅡ)-ΦⅠ|=ΦⅠ+ΦⅡ(以原来穿过的为正,则后来从另一面穿过的为负).故正确选项为C.例6.如图所示,闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中,其中ac 、bd 分别是平行、垂直于磁场方向的两直径.试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流( )A .使线圈在其平面内平动或转动B .使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C .使线圈以ac 为轴转动D .使线圈以bd 为轴稍做转动解析:选D.根据产生感应电流的条件可知:只需使穿过闭合回路的磁通量发生变化,就能在回路中产生感应电流.线圈在匀强磁场中运动,磁感应强度B 为定值,根据前面分析ΔΦ=B ·ΔS 知:只要回路中相对磁场的正对面积改变量ΔS ≠0,则磁通量一定要改变,回路中一定有感应电流产生.当线圈在纸面内平动或转动时,线圈相对磁场的正对面积始终为零,因此ΔS =0,因而无感应电流产生;当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时,同样ΔS =0,因而无感应电流产生;当线圈以ac 为轴转动时,线圈相对磁场的正对面积改变量ΔS 仍为零,回路中仍无感应电流;当线圈以bd 为轴稍做转动,则线圈相对磁场的正对面积发生了改变,因此在回路中产生了感应电流,故选D.例7.如图所示,在第一象限内存在磁场,已知沿x 轴方向磁感应强度均匀增加,满足B x =kx ,沿y 轴方向磁感应强度不变.线框abcd 做下列哪种运动时可以产生感应电流( )A .沿x 轴方向匀速运动B .沿y 轴方向匀速运动C .沿x 轴方向匀加速运动D .沿y 轴方向匀加速运动解析:选AC.根据磁场的特点,线框沿x 轴方向运动,磁通量增加,有感应电流;沿y 轴方向运动磁通量不变,不产生感应电流.例8.某学生做观察电磁感应现象的实验,将灵敏电流计、线圈A 和B 、蓄电池、开关用导线连接成如图4-1-21所示的实验电路,当它接通、断开开关时,电流计的指针都没有偏转,其原因是( )A .开关位置接错B .电流表的正、负极接反C .线圈B 的接头3、4接反D .蓄电池的正、负极接反解析:选A.图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断.而本实验的内容之一就是用来研究在开关通断瞬间电流的有无导致磁场变化,进而观察产生感应电流的情况,但图中的接法却达不到目的.例9.如图所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd,与导轨接触良好.这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2,若井字形回路中有感应电流通过,则可能()B.v1<v2C.v1=v2D.无法确定解析:选AB.只要金属棒ab、cd的运动速度不相等,井字形回路中的磁通量就发生变化,闭合回路中就会产生感应电流,故选项A、B正确.例10.如图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,那么下列说法中正确的是()A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中,都有感应电流产生C.线框在进入和穿出磁场的过程中,都是机械能转变成电能D.整个线框都在磁场中运动时,机械能转变成电能解析:选AC.产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化,线框全部在磁场中时,磁通量不变,不产生感应电流,故B错.而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化,也就产生了感应电流,故A正确.在产生感应电流的过程中消耗了机械能,故C正确D错误.例11.一个单匝矩形线圈abcd,边长ab=20 cm,bc=30 cm,如图所示放在Oxyz直角坐标系内,线圈平面垂直于Oxy平面,与Ox轴和Oy轴的夹角分别为α=30°和β=60°,匀强磁场的磁感应强度B=10-2 T.试计算:当磁场方向分别沿Ox、Oy、Oz方向时,穿过线圈的磁通量各为多少?解析:匀强磁场中穿过垂直于磁场方向、面积为S 的平面的磁通量为Φ=BS ,题中磁场沿Ox 、Oy 、Oz 方向时,找出矩形线圈在垂直于磁场方向上的投影面积,就可直接用上述公式计算.矩形线圈的面积:S =ab ×bc =0.30×0.20 m 2=6×10-2 m 2,它在垂直于三条坐标轴上的投影面积的大小分别为:S x =S cos β=6×10-2×12 m 2=3×10-2 m 2,S y =S cos α=6×10-2×32 m 2=33×10-2 m 2, S z =0.当磁感应强度B 沿Ox 方向时,穿过线圈的磁通量 Φx =BS x =10-2×3×10-2 Wb =3×10-4 Wb. 当磁感应强度B 沿Oy 方向时,穿过线圈的磁通量 Φy =BS y =10-2×33×10-2 Wb =33×10-4 Wb. 当磁感应强度B 沿Oz 方向时,穿过线圈的磁通量 Φz =BS z =0.答案:3×10-4 Wb 33×10-4 Wb 0例12.如图所示,固定在水平桌面上的金属框架cdef ,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab 搁在框架上,可无摩擦滑动,此时adeb 构成一个边长为L 的正方形,开始时磁感应强度为B 0.若从t =0时刻起,磁感应强度逐渐减小,棒以恒定速度v 向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B 与t 的关系式)?解析:要使电路中感应电流为零,只需穿过闭合电路 中的总磁通量不变,故BL (L +v t )=B 0L 2,∴B =B 0LL +v t.答案:B =B 0LL +v t五、小结:1、利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告
导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告序号:1题目:导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验报告导体在磁场中运动时,由于磁通量的变化会引起感应电流的产生,这是一种重要的物理现象。
本实验旨在验证导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,并对其进行探究。
序号:2介绍在实验过程中,我们使用了以下材料和设备:- 一块铜导体- 一个磁场产生器- 一个电流计- 电源线和连接线序号:3实验步骤3.1 准备工作我们将铜导体固定在支架上,并将磁场产生器放置在导体附近。
将电流计连接到导体的两端。
3.2 施加磁场接下来,我们打开磁场产生器,产生一个均匀的磁场。
可以通过调节磁场产生器的参数来改变磁场的强度和方向。
3.3 运动导体在磁场产生后,我们开始运动导体。
可以通过手动或机械方式来实现导体的运动。
我们可以将导体移动近磁场产生器,沿着磁场线方向移动,或者以其他运动方式进行操作。
3.4 观察感应电流在导体运动过程中,我们观察电流计的示数变化。
如果导体在磁场中的运动引起磁通量的变化,将会产生感应电流。
电流计的示数将随着磁通量的变化而变化。
序号:4实验结果与讨论通过实验观察,我们可以得出以下结论和讨论:4.1 导体运动速度当导体的运动速度增加时,感应电流的大小也会增加。
这是因为导体快速穿过磁场时引起的磁通量变化较大,从而产生较大的感应电流。
4.2 磁场强度增加磁场的强度会导致感应电流的大小增加。
这是因为磁场强度增加会增大磁通量的变化率,进而产生更大的感应电流。
4.3 磁场方向导体运动方向和磁场方向的关系也会影响感应电流的大小。
当导体和磁场方向垂直时,感应电流最大。
而当导体和磁场方向平行时,感应电流最小,甚至可能为零。
4.4 导体材料在本实验中,我们使用了铜导体。
不同材料的导体在磁场中运动时,感应电流的大小和特性可能会有所不同。
一般来说,导体的电导率越高,感应电流的大小越大。
序号:5总结与观点通过本实验的操作和观察,我们验证了导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
实验报告:探究感应电流的产生条件
实验报告:探究感应电流的产生条件
高二( )班 姓名:_______ ____ 座号:___________
【实验目的】
探究感应电流的产生条件 【实验步骤】 一、探究实验1:
1、按如图1所示的实物图,连接好电路。
2、按照表一的操作方法步骤,根据实验现象,填写表一。
【实验记录】
序号 操作方法步骤 是否有感应电流 线圈中变化的物理量 1 N 极插入线圈中
2 N 极停留在线圈中
3 N 极拔出线圈中
4 S 极插入线圈中
5 S 极停留在线圈中
6 S 极拔出线圈中
结论
当闭合线圈中的 发生改变时,线圈中会产生感应电流。
二、探究实验2:
1、按如图2所示的实物图,连接好电路。
2、按照表二的操作方法步骤,根据实验现象,填写表一。
(注:如果没有物理量发生变化则在表格中填“无”)
表一 图1
图2
【实验记录】
表二
【实验结论】
当闭合电路中的发生变化时,闭合电路中就会产生感应电流。
探究感应电流的产生条件
法拉第 (Michael Faraday, 1791~1867年 1791~1867年)
引起电流(感应电流)的五类情况: 引起电流(感应电流)的五类情况:
1.在磁场中运动的导体 在磁场中运动的导体 2.运动的磁铁 2.运动的磁铁 3.运动的恒定电流 3.运动的恒定电流 4.变化的电流 4.变化的电流 5.变化的磁场 5.变化的磁场
问题:磁生电需要什么条件?
4.2 探究感应电流的产生条件
实验一: 实验一:闭合电路的一部分导体做切割磁感 线的运动 1、实验的内容是什么? 、实验的内容是什么? 2、实验的电路图? 、实验的电路图?
4.2 探究感应电流的产生条件
实验一: 实验一:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动 导体棒的 运动情况 左右运动 上下平动 表针的摆 动情况 摆动 不摆动
实验三:双螺线管实验 实验三:
操作 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合,滑动变阻器不动 开关闭合, 开关闭合, 开关闭合,迅速移动滑动变阻器 的滑片 表针的摆动情况 摆动 摆动 不摆动 摆动
实验结论:即使大线圈与小线圈无相对运动, 实验结论:即使大线圈与小线圈无相对运动,导体不 切割磁感线,但当小线圈中电流变化时, 切割磁感线,但当小线圈中电流变化时,大线圈所在 处的磁场变化,大线圈中就有电流产生。 处的磁场变化,大线圈中就有电流产生。
4.2 探究感应电流的产生条件
5、如图所示,直导线中通以电流I,矩形线 、如图所示,直导线中通以电流 , 圈与电流共面, 圈与电流共面,下列情况能产生感应电流的是 ( ABD ) A.电流I增大 A.电流I增大 B.线圈向右平动 C.线圈向下平动 D.线圈绕 边转动 线圈绕ab边转动
小结: 小结:
二、分析论证
1、B不变,S变 2、磁铁插入 S不变,B由弱变强 磁铁抽出 S不变,B由强变弱
探究感应电流产生的条件(教案)
探究感应电流的产生条件的实验研究
探究感应电流的产生条件的实验研究作者:白卫东来源:《物理教学探讨》2014年第04期摘要:中学物理实验中,实际实验结果与理论值有时可能有很大差距甚至出现矛盾,这时我们就要找原因,更好的避免得出和理论不附的结论。
有些时候实验结果没想象的明显,我们就得想办法把它放大。
本文利用DIS实验技术对人教版高中物理课本选修3-2第二节《探究感应电流的产生条件》中实验的实际情况进行了分析探讨。
关键词:电磁感应;实验;电源选择中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)4(S)-0054-2人教版高中物理课本选修3-2第二节《探究感应电流的产生条件》中有两个实验,实验1,模仿法拉第的实验:线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连到电流表上,把线圈A装到线圈B的里面。
下面几中情况下线圈B中是否有感应电流(图1)。
该实验所需的电源课本上为学生电源(图2),实验过程中第三步:“开关闭合时,滑动变阻器不移动时”。
线圈B中到低有没有电流,理论情况是没有电流的。
但实际情况真是这样吗?笔者用到的学生电源上有0-3A直流输出,还有6V稳压0.3A电流输出,所以就选择不同的电流分别测试:实验方案一:电源选择直流3A接线柱,电压选择6V档,如上图连接电路。
实验:如闭合开关后,移动变阻器滑片,电流表指针有偏转,但停止移动滑动变阻器的滑片时,电流表指针并不能回到0位置,并且停止移动滑片后。
线圈A中的电流越大,电流表指针的示数越大。
当滑动变阻器的阻值很小时。
电流表甚至满偏(理论上滑片不动,磁通理不变化,不会有感应电流),这一结论与理论相差甚远。
实验方案二:电源选择6 V稳压电源的0.3 A,重复上面实验步,当停止移动滑动变阻器的滑片后。
电流表指针虽不能完全回到“0”,但比上面一次的情况好多了。
笔者借助于DIS实验设备对此进行了探究,情况如下:分析原因:直流3A输出端可能不是稳恒电流。
为了测试这两个输出端的波形情况。
实验报告:探究感应电流的产生条件
实验报告:探究感应电流的产生条件
高二( )班 姓名:_______ ____ 座号:___________
【实验目的】
探究感应电流的产生条件 【实验步骤】 一、探究实验1:
1、按如图1所示的实物图,连接好电路。
2、按照表一的操作方法步骤,根据实验现象,填写表一。
【实验记录】
序号 操作方法步骤 是否有感应电流 线圈中变化的物理量 1 N 极插入线圈中
2 N 极停留在线圈中
3 N 极拔出线圈中
4 S 极插入线圈中
5 S 极停留在线圈中
6 S 极拔出线圈中
结论
当闭合线圈中的 发生改变时,线圈中会产生感应电流。
二、探究实验2:
1、按如图2所示的实物图,连接好电路。
2、按照表二的操作方法步骤,根据实验现象,填写表一。
(注:如果没有物理量发生变化则在表格中填“无”)
表一 图1
图2
【实验记录】
表二
【实验结论】
当闭合电路中的发生变化时,闭合电路中就会产生感应电流。
电磁感应实验报告
电磁感应实验报告Introduction在本实验中,我们将探索电磁感应的基本原理和现象。
电磁感应是指当磁场发生变化时,会在磁场附近的导体中产生感应电流。
通过观察和分析感应电流的产生规律,我们可以深入了解电磁感应的机制。
实验一:磁场对螺线管的感应实验目的通过实验观察磁场对螺线管的感应作用,并验证恩斯特法则。
实验器材和原理1. 交流电源:提供给螺线管交流电流。
2. 螺线管:一个长螺线绕在圆柱形磁铁上。
3. 示波器:用于观察电压信号的变化。
4. 磁铁:用于产生磁场。
实验步骤1. 将螺线管垂直放置在实验台上。
2. 打开交流电源,调节电流大小。
3. 将磁铁从一端靠近螺线管,观察示波器上的电压信号变化。
4. 移动磁铁,观察电压信号的变化。
实验结果通过实验观察发现,当磁铁靠近螺线管时,示波器上显示的电压信号发生变化。
当磁铁靠近或远离螺线管时,电压信号的幅度和方向分别也发生了变化。
实验讨论根据恩斯特法则,当磁场发生变化时,会在螺线管中产生感应电流。
实验结果验证了这一法则的正确性。
在实验中,螺线管的长度和匝数对电压信号的幅度和方向都会产生影响。
此外,磁铁与螺线管的距离也会对感应电流产生影响。
实验二:导线切割磁力线的感应实验目的通过实验观察导线切割磁力线时产生的感应电流,并验证法拉第电磁感应定律。
实验器材和原理1. 直流电源:提供给导线直流电流。
2. 导线:一根直线导线。
3. 磁铁:用于产生磁场。
实验步骤1. 将导线水平放置在实验台上。
2. 接通直流电源,调节电流大小。
3. 将磁铁从一端靠近导线,观察电压表的读数变化。
4. 移动磁铁,观察电压表的读数变化。
实验结果通过实验观察发现,当磁铁靠近导线并移动时,导线两端的电压表读数发生变化。
当磁铁靠近或远离导线时,电压表的读数分别增加或减小。
实验讨论根据法拉第电磁感应定律,当导线切割磁力线时,会在导线中产生感应电流。
实验结果验证了这一定律的正确性。
导线的长度、电流方向以及磁铁与导线的距离都会对感应电流的产生产生影响。
《探究感应电流的产生条件》 说课稿
《探究感应电流的产生条件》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《探究感应电流的产生条件》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“探究感应电流的产生条件”是高中物理电磁学部分的重要内容,它既是对电磁感应现象的深入探究,也是后续学习法拉第电磁感应定律、楞次定律等知识的基础。
在教材编排上,通过实验探究的方式引导学生观察现象、分析数据,从而总结出感应电流产生的条件。
这不仅有助于培养学生的实验探究能力和科学思维,还能让学生深刻理解电磁感应现象的本质。
二、学情分析学生在之前的学习中已经初步了解了磁现象和电现象,知道了磁场对通电导线有力的作用。
但对于电磁感应现象的认识还比较模糊,对于感应电流产生的条件缺乏系统的理解和认识。
然而,高二的学生已经具备了一定的观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力,在教师的引导下能够通过实验探究和分析推理来解决问题。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)知道什么是电磁感应现象。
(2)理解感应电流产生的条件。
(3)能够运用感应电流产生的条件判断是否有感应电流产生。
2、过程与方法目标(1)经历探究感应电流产生条件的实验过程,培养学生的实验设计能力和操作能力。
(2)通过对实验现象的观察和分析,培养学生的归纳总结能力和科学思维能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过实验探究,激发学生对科学的兴趣和探索精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)探究感应电流产生的条件。
(2)理解感应电流产生的条件与磁通量变化之间的关系。
2、教学难点(1)对磁通量变化的理解。
(2)通过实验现象分析总结出感应电流产生的条件。
五、教法与学法1、教法(1)实验探究法:通过实验让学生亲身体验电磁感应现象,引导学生观察、思考和分析。
(2)问题引导法:设置一系列问题,引导学生思考和探究,培养学生的思维能力。
1探究感应电流的产生条件
1探究感应电流的产生条件1探究感应电流的产生条件编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(1探究感应电流的产生条件)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为1探究感应电流的产生条件的全部内容。
第四章电磁感应第一、二节划时代的发现探究感应电流的产生条件【课标要求】1.收集资料,了解电磁感应现象的发现过程,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
2.通过实验,理解感应电流的产生条件。
举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
【学习目标】1.理解电磁感应现象和磁通量的变化,掌握产生感应电流的条件。
2.自主学习,合作探究,通过实验观察、分析论证总结科学探究方法.3.以极度的热情投入到学习中,体验成功的快乐。
【重点难点】通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件【使用说明】1.阅读课本 P1-P7,经历感应电流产生条件的探究活动,然后独立完成本学案,2.本节课必须掌握的概念和规律:磁通量及其变化、感应电流的产生条件。
【预习案】一、发现电磁感应现象的背景法拉第是十九世纪电磁学领域中最伟大的实验物理学家。
他出生在伦敦附近一贫穷的铁匠家庭,从小只受到一点读、写、算的初步教育,十三岁时就到伦敦一家书店当装订书的学徒,这使他有机会接触到各类书籍,他从阅读科学书籍中获得了丰富的知识。
1831年8月29日实验。
结果:法拉第虽然想到这就是他寻找了将近十年的由磁产生电流的现象,但还没有明确地领悟到这一现象的暂态性的本质特点。
10月17日实验.结果:实现了永久磁体产生电流的设想,完全明白了这种转化的暂态性。
1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象",并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化着的电流、变化着的磁场、运动的稳恒电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体.法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于转化的思想密切相关的。
探究感应电流的产生条件
2.条件分析
B不变,S变 Δ Φ=BΔS
相对运动
线圈磁A铁中插电入流与变抽化出
S不变,B变 Δ Φ=SΔB
ΔΦ 变!
磁场变化
感应电流产生的条件是:
回路要闭合 穿过回路的磁通量发生变化
磁通量变化包括: ①B不变,S变化 ②S不变,B变化 ③B、S不变,B、S的夹角变化 ④B、S都变化
播放微课视频
当大螺线管中 有,方向向左
的磁感应强度
Hale Waihona Puke 开关保持闭合,滑动变无
B发生变化时,
阻器滑片不动
闭合电路中有
开关保持闭合,迅速移
有
感应电流产生
动滑动变阻器的滑片
思考: 通过以上三个产生感应电流的实验,我们能否寻找 它们之间的共同之处,并从本质上概括出产生感应 电流的条件?
三、分析论证
1.模型归类
①切割类
②变化类
S极停在线圈中
无
管静止时,无感应
S极从线圈中抽出 有,方向向右 电流;
实验认知
条形磁铁的磁场 通电螺线管的磁场 替换后实验!
实验三:模仿法拉第的实验
G
+
-
+
开关闭合
-
瞬间
+
开关闭合, 迅速移动
滑片
开关断开 瞬间
实验操作
实验现象 (线圈B中有 我们的结论三
无电流)
开关闭合瞬间
有,方向向右
开关断开瞬间
2.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在 下列几种情况下,线框中是否产生感应电流? (1)保持线框平面始终与磁感线垂直, 线框在磁场中上下运动(图甲)
无感应电流 穿过线框的磁通量不变
(2)保持线框平面始终与磁感线垂直, 线框在磁场中左右运动(图乙) (3)线框绕轴线AB转动(图丙)。
第四章 1~2 探究感应电流的产生条件-------教师版
1划时代的发现--教师版2探究感应电流的产生条件[学科素养与目标要求]物理观念:能够从分析归纳感应电流产生条件的过程中,加深对磁通量的概念及其变化的理解,形成“磁生电”的认识.科学探究:1.了解探究感应电流产生条件的实验方法.2.经历探究过程,综合信息得出感应电流产生的条件.科学思维:从有序设计的系列递进实验,用归纳思想得出产生感应电流的一般性条件,并会判断分析具体实例.科学态度与责任:了解人类探究电磁感应现象的过程,体会并培养探究自然规律的科学态度和科学精神.一、划时代的发现1.丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动,这种作用称为电流的磁效应,揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系.2.英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”现象,他把这种现象命名为电磁感应.产生的电流叫做感应电流.二、感应电流的产生条件只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流.1.判断下列说法的正误.(1)若把导线东西放置,当接通电源时,导线下面的小磁针一定会发生转动.(×)(2)奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象.(√)(3)小磁针在通电导线附近发生偏转的现象是电磁感应现象.(×)(4)通电线圈在磁场中转动的现象是电流的磁效应.(×)2.如图1所示,条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中,电流表G的指针________(填“不偏转”或“偏转”);若条形磁铁A在线圈B中保持不动,电流表G的指针________(填“不偏转”或“偏转”).图1答案偏转不偏转一、磁通量及其变化如图所示,闭合导线框架的面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B .(1)分别求出B ⊥S (图示位置)和B ∥S (线框绕OO ′转90°)时,穿过闭合导线框架平面的磁通量. (2)由图示位置绕OO ′转过60°时,穿过框架平面的磁通量为多少?这个过程中磁通量变化了多少?答案 (1)BS 0 (2)12BS 减少了12BS1.对磁通量的理解(1)磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数的多少,与线圈匝数无关.(2)磁通量是标量,但有正、负,其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.2.匀强磁场中磁通量的计算(1)B与S垂直时,Φ=BS.(2)B与S不垂直时,Φ=BS⊥(S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积)或Φ=B⊥S(B⊥为B垂直于线圈平面的分量).如图2所示,Φ=BS sin θ.图23.磁通量的变化大致可分为以下几种情况:(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图3(a)所示.(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.图3例1 如图4所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,磁场有明显的圆形边界,圆心为O ,半径为r .现于纸面内先后放上圆形线圈A 、B 、C ,圆心均处于O 处,线圈A 的半径为r ,10匝;线圈B 的半径为2r ,1匝;线圈C 的半径为r2,1匝.图4(1)在磁感应强度B 减为B2的过程中,线圈A 和线圈B 中的磁通量变化了多少?(2)在磁场转过90°角的过程中,线圈C 中的磁通量变化了多少?转过180°角呢? 答案 (1)A 、B 线圈的磁通量均减少了B πr 22(2)减少了14B πr 2 减少了12B πr 2解析 (1)A 、B 线圈中的磁通量始终一样,故它们的变化量也一样.ΔΦ=⎝⎛⎭⎫B 2-B ·πr 2=-B πr 22即A 、B 线圈中的磁通量都减少了B πr 22(2)对线圈C ,Φ1=B πr ′2=14B πr 2当磁场转过90°时,Φ2=0, 故ΔΦ1=Φ2-Φ1=-14B πr 2当转过180°时,磁感线从另一侧穿过线圈,若取Φ1为正,则Φ3为负, 有Φ3=-14B πr 2,故ΔΦ2=Φ3-Φ1=-12B πr 2.例2 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图5所示,通有恒定电流的导线MN 与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框由位置1绕cd 边翻转到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化量的大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则()图5A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定答案 C解析设闭合线框在位置1时穿过闭合线框的磁通量为Φ1,平移到位置2时穿过闭合线框的磁通量为Φ2,导线MN中的电流产生的磁场在位置1处的磁感应强度比在位置2处要强,故Φ1>Φ2.将闭合线框从位置1平移到位置2,穿过闭合线框的磁感线方向不变,所以ΔΦ1=|Φ2-Φ1|=Φ1-Φ2;将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2,穿过闭合线框的磁感线反向,所以ΔФ2=|(-Φ2)-Φ1|=Φ1+Φ2(以原来磁感线穿过的方向为正方向,则后来从另一面穿过的方向为负方向),故正确选项为C.二、感应电流产生的条件1.实验:探究感应电流产生的条件(1)如图6所示,导体AB做切割磁感线运动时,线路中________电流产生,而导体AB顺着磁感线运动时,线路中________电流产生.(均填“有”或“无”)图6(2)如图7所示,当条形磁铁插入或拔出线圈时,线圈中________电流产生,但条形磁铁在线圈中静止不动时,线圈中________电流产生.(均填“有”或“无”)图7(3)如图8所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S闭合或断开时,电流表中________电流通过;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表中________电流通过;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑动触头不动时,电流表中________电流通过.(填“有”或“无”)图8(4)归纳总结:实验一中:导体棒切割磁感线运动,回路面积发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验二中:磁铁插入或拔出线圈时,线圈中的磁场发生变化,从而引起了磁通量的变化,产生了感应电流.实验三中:开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时,A线圈中电流变化,从而引起穿过B的磁通量变化,产生了感应电流.三个实验共同特点是:产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化.答案(1)有无(2)有无(3)有有无2.感应电流产生条件的理解不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,且穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.例3(多选)下图中能产生感应电流的是()答案BD解析A选项中,电路没有闭合,无感应电流;B选项中,面积增大,通过闭合电路的磁通量增大,有感应电流;C选项中,穿过圆环的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,无感应电流;D选项中,穿过闭合电路的磁通量减小,有感应电流.[学科素养]本题通过分析四种情况是否有感应电流的产生,加深了学生对磁通量概念、磁通量的变化的理解,进一步掌握感应电流产生的两个条件:(1)闭合电路;(2)磁通量发生变化;二者缺一不可.通过这样的训练锻炼了学生的归纳思维能力,较好地体现了“物理观念”和“科学思维”的学科素养.针对训练(多选)如图9所示装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是()图9A.开关S闭合的瞬间B.开关S闭合后,电路中电流稳定时C.开关S闭合后,滑动变阻器滑片滑动的瞬间D.开关S断开的瞬间答案ACD1.(电磁感应现象的认识)(2018·南通市高二上学期调研)下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.通电线圈在磁场中转动B.因闭合线圈在磁场中运动而产生电流C.磁铁吸引小磁针D.小磁针在通电导线附近发生偏转答案 B解析线圈在磁场中由于磁通量的变化而产生电流的现象叫电磁感应,B正确.A中通电线圈在磁场中转动是因为受安培力作用,A错误.D是电流的磁效应,D错误.C中磁铁吸引小磁针是磁场的作用,C错误.2.(对磁通量的理解)如图10所示,a、b是两个同平面、同心放置的金属圆环,条形磁铁穿过圆环中心且与两环平面垂直,则穿过两圆环的磁通量Φa、Φb的大小关系为()图10A.Φa>ΦbB.Φa<ΦbC.Φa=ΦbD.不能比较答案 A解析条形磁铁磁场的磁感线的分布特点是:①磁铁内、外磁感线的条数相同;②磁铁内、外磁感线的方向相反;③磁铁外部磁感线的分布是两端密、中间疏.两个同心放置的同平面的金属圆环与条形磁铁垂直且条形磁铁在圆环内时,通过圆环的磁感线的俯视图如图所示,穿过圆环的磁通量Φ=Φ进-Φ出,由于两圆环面积S a<S b,两圆环的Φ进相同,而Φ出a<Φ出b,所以穿过两圆环的磁通量Φa>Φb,故A正确.3.(产生感应电流的判断)(多选)如图所示,正方形线圈处在电流恒定的长直导线形成的磁场中:A向右平动,B向下平动,C绕轴转动(ad边向外),D向上平动(D线圈有个缺口).则线圈中能产生感应电流的是()答案BC解析在通电长直导线的磁场中,四个线圈所处位置的磁通量都是垂直于纸面向里的,离导线越远,磁场就越弱.A向右平动,穿过线圈的磁通量没有变化,故A线圈中没有产生感应电流;B向下平动,穿过线圈的磁通量减少,必产生感应电流;C绕轴转动,穿过线圈的磁通量不断变化,必产生感应电流;D向上平动,穿过线圈的磁通量增加,但由于线圈不闭合,因此无感应电流.4.(产生感应电流的条件)(2018·上海鲁迅中学高二上学期期末)图11为“研究感应电流产生的条件”的实验电路图.图11(1)请在图中连线,把实验装置连接完整.(2)开始实验时,滑动变阻器滑片P应该放置在________(填“a”或“b”)端.(3)闭合开关后,请写出三种使线圈B中产生感应电流的方法:①_________;②_________;③________.答案(1)见解析图(2)a(3)①断开开关②插入或拔出线圈A③移动滑动变阻器的滑片解析(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,再将灵敏电流计与线圈B串联成另一个回路,电路图如图所示.(2)由图示电路图可知,滑动变阻器采用限流式接法,为保护电路应该使接入电路的电阻最大,在闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于a端.(3)开关S闭合后还有多种方法能使线圈B中产生感应电流,如:移动滑动变阻器的滑片、线圈A在线圈B中插入或拔出、断开开关等.一、选择题考点一电磁感应现象的发现与认识1.许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献,下列表述中正确的是()A.牛顿测出引力常量B.法拉第发现电磁感应现象C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D.奥斯特总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律答案 B2.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表示数的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,一段时间后观察电流表示数的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表示数的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表示数的变化答案 D解析同时满足电路闭合和穿过电路的磁通量发生变化这两个条件,电路中才会产生感应电流,本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化,并不满足产生感应电流的条件,故都不正确.C选项中磁铁插入线圈时,虽有短暂电流产生,但未能及时观察,C项错误.在给线圈通电、断电瞬间,会引起穿过另一线圈的磁通量发生变化,产生感应电流,因此D项正确.考点二磁通量及其变化的分析3.如图1所示,虚线框内有匀强磁场,大环和小环是垂直于磁场方向同心放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过大、小两环的磁通量,则有()图1A.Φ1>Φ2B.Φ1<Φ2C.Φ1=Φ2D.无法确定答案 C解析对于大环和小环来说,磁感线的净条数没有变化,所以选C.4.如图2所示,线圈ABCO的面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T,方向为x轴正方向.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变量为()图2A.3.46×10-2 WbB.2×10-2 WbC.0D.4×10-2 Wb答案 A解析在题图实线位置时,线圈平面与磁场方向平行,通过线圈的磁通量Φ1=0;当线圈由题图所示位置绕z轴向下转过60°时,磁通量为Φ2=BS sin 60°=0.1×0.4×32Wb≈3.46×10-2 Wb,则通过线圈的磁通量改变量为ΔΦ=Φ2-Φ1=3.46×10-2 Wb,A正确.5.如图3所示为一水平放置的条形磁铁,一闭合线框abcd位于磁铁的左端,线框平面始终与磁铁的上表面垂直,并与磁铁的端面平齐.当线框由图中位置Ⅰ经过中间位置Ⅱ到达位置Ⅲ时,穿过线框的磁通量变化情况为()图3A.不发生变化B.先减少后增加C.先增加后减少D.不能确定答案 B解析条形磁铁的磁感线分布如图所示,两端磁感线分布密集,中间磁感线分布稀疏,线框在位置Ⅱ时磁通量最小,故从Ⅰ经Ⅱ到Ⅲ,磁通量先减少后增加,选项B正确.6.如图4所示,固定的长直导线中通有恒定电流,一矩形线框从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况,下列叙述正确的是(线框平行于纸面)()图4A.一直增加B.一直减少C.先增加后减少D.先增加,再减少到零,然后再增加,然后再减少答案 D解析离导线越近,磁场越强,当线框从左向右靠近导线的过程中,穿过线框的磁通量增大,当线框跨在导线上向右运动时,磁通量减小,当导线在线框正中央时,磁通量为零,从该位置向右,磁通量又增大,当线框离开导线向右运动的过程中,磁通量又减小,故D正确.考点三有无感应电流的判断7.(多选)下列选项中的操作能使如图5所示的三种装置产生感应电流的是()图5A.甲图中,使导体棒AB顺着磁感线运动B.乙图中,使条形磁铁插入或拔出线圈C.丙图中,开关S保持闭合,使小螺线管A插入大螺线管B中不动D.丙图中,开关S保持闭合,使小螺线管A插入大螺线管B中不动,移动滑动变阻器的滑片答案BD解析A中导体棒顺着磁感线运动,穿过闭合电路的磁通量没有发生变化,无感应电流,故A错误;B中条形磁铁插入线圈时线圈中的磁通量增加,拔出线圈时线圈中的磁通量减少,线圈中都能产生感应电流,故B正确;C中开关S一直接通,回路中为恒定电流,螺线管A 产生的磁场稳定,螺线管B中的磁通量无变化,无感应电流,故C错误;D中开关S接通,小螺线管A插入大螺线管B中不动,移动滑动变阻器的滑片使闭合回路中的电流变化,从而使螺线管A产生的磁场变化,故螺线管B中的磁通量变化,有感应电流,故D正确.8.(2018·南通中学高二上学期期中)如图所示,矩形线框在足够大的匀强磁场中做的各种运动中,能够产生感应电流的是()答案 B解析矩形线框中磁通量变化的只有B图,因此只有B图能产生感应电流,故选B.9.(多选)(2018·广南县一中高二上学期月考)如图6所示,线圈abcd在磁场区域ABCD中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生()图6A.把线圈变成圆形(周长不变)B.使线圈在磁场中加速平移C.使磁场增强或减弱D.使线圈以过ab的直线为轴旋转答案ACD解析把线圈变成圆形(周长不变),线圈面积变大,通过线圈的磁通量增大,线圈中有感应电流产生,A正确;使线圈在磁场中加速平移,通过线圈的磁通量不变,线圈中没有感应电流产生,B错误;使磁场增强或减弱,通过线圈的磁通量增大或减小,线圈中有感应电流产生,C正确;使线圈以过ab的直线为轴旋转,线圈在磁场中的有效面积发生变化,线圈中磁通量发生变化,线圈中有感应电流产生,D正确.10.(多选)如图7所示,线圈Ⅰ和线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上,下列情况中能引起电流计指针转动的是()图7A.闭合开关瞬间B.开关闭合稳定后C.开关闭合稳定后移动滑动变阻器的滑片D.断开开关瞬间答案ACD解析开关闭合瞬间线圈Ⅰ中电流从无到有,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从无到有,线圈Ⅱ中产生感应电流,电流计有示数.开关闭合稳定后,线圈Ⅰ中电流稳定不变,穿过线圈Ⅱ的磁通量稳定不变,线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计无示数.开关闭合稳定后,移动滑动变阻器的滑片,线圈Ⅰ中的电流变化,穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计有示数.开关断开瞬间,线圈Ⅰ中电流从有到无,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计有示数.所以选A 、C 、D.二、非选择题 11.如图8所示,矩形线圈的面积为0.2 m 2,放在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中,线圈的一边ab 与磁感线垂直,线圈平面与磁场方向成30°角,求:图8(1)穿过线圈的磁通量是多大?(2)当线圈从图示位置绕ab 边转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多少? 答案 (1)0.01 Wb (2)增大了0.01 Wb 或减小了0.02 Wb解析 (1)穿过线圈的磁通量为:Φ=BS sin 30°=0.1×0.2×12Wb =0.01 Wb (2)若线圈逆时针方向转过60°,则此时穿过线圈的磁通量Φ′=BS =0.02 Wb那么ΔΦ=Φ′-Φ=0.01 Wb若线圈顺时针方向转过60°,则此时穿过线圈的磁通量Φ″=-BS sin 30°=-0.01 Wb 那么ΔΦ′=Φ″-Φ=-0.02 Wb.12.某同学做探究感应电流产生的条件的实验,将电流表、线圈A和B、蓄电池、滑动变阻器、开关用导线接成如图9所示的实验电路,当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,请帮他查出原因并改正.图9答案见解析解析滑动变阻器滑片不动时,线圈A中电流恒定,产生的磁场也恒定,所以穿过线圈B的磁通量始终不发生变化,因此不论开关断开还是闭合,线圈B中均不会产生感应电流,电流表的指针也不会发生偏转.应将电源、开关、滑动变阻器和A线圈串联在一起,构成回路,B 线圈与电流表串联成另一回路.。
专题05 探究感应电流的条件-初中物理九年级年级下册部分物理实验报告单北师大版
实验三探究感应电流产生的条件红色部分为学生填写内容一、实验准备1.实验目的:(1)通过探究理解产生感应电流的条件。
(2)通过探究了解影响产生感应电流的方向的因素。
2.实验器材:铁架台、毫安电流表、蹄形磁铁、细线、导电棒、开关、导线等。
二、实验过程与探究1.实验注意事项:(1)连接电路时为使现象明显应选择灵敏电流计。
(2)连接电路时应保证导线与接线柱紧密接触,以防止移动导体时导线松脱。
2.实验步骤(1)在蹄形磁体的磁场中放一根导体棒ab,用导线将它连接成如图所示的电路。
(2)闭合开关,保持导体与磁场相对静止,观察灵敏电流表的指针偏转情况。
(3)保持开关闭合(填“闭合”或“断开”),让导体棒ab在磁场中上下运动,观察灵敏电流表的指针偏转情况。
(4)保持开关闭合(填“闭合”或“断开”),让导体棒ab在磁场中分别向左和向右运动,观察灵敏电流表的指针偏转情况。
(5)保持开关闭合(填“闭合”或“断开”),让导体棒ab在磁场中分别斜向上和斜向下运动,观察灵敏电流表的指针偏转情况。
(6)断开开关,重复上述操作,看看灵敏电流表的指针是否还会偏转。
(7)调换磁体的南北极,观察电流表指针偏转方向。
(8)比较现象,得出结论。
3.实验记录与结论.3.当电路断开时无论怎样移动导体都不能产生感应电流,当导体在磁体中静止时也不能产生感应电流,没有磁场时无论怎样移动导体也是不能产生感应电流的,当导体在磁场中的运动没有切割磁感线时也不能产生感应电流,当闭合电路全部在磁场中左右切割磁感线时也不能产生感应电流。
(以上各空填“能”或“不能”)只有当闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流;产生感应电流的方向与导体做切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
4.整理实验器材实验结束,将实验器材整齐的摆放在实验台上。
5.实验反思影响感应电流大小的因素是什么?三、实验评价四、直击中考1.本实验易考点总结。
(1)感应电流产生的条件:当闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。
探究感应电流的产生条件 课件
一、电磁感应的探索历程
1.丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围存在磁场——电流 的磁效应.
2.英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规 律——电磁感应现象.
3.电磁感应现象:当穿过闭合电路的 磁通量 发 生 变 化 时,电路中有 感应电流 产生的现象.
二、磁通量 1.磁通量Φ:表示穿过某一面积的磁感线的 公式: Φ=BS .
23BS,ΔΦ2=Φ3-Φ2=
23BS-
3 2 BS
=0.
【答案】
(1)Φ1=0
(2)Φ2=
3 2 BS
ΔΦ1=
3 2 BS
(3)Φ3=
23BS ΔΦ2=0
【方法总结】
磁感应强度与回路平面夹角为 α,那么求磁通量变化的方法
有以下几种:
情况
方法
其他不变,B 改变
ΔΦ=ΔB·Ssinα
其他不变,S 改变
要点三 产生感应电流的条件 1.产生感应电流的条件 产生感应电流的条件可总结为:只要穿过闭合回路的磁通量 发生变化,闭合回路中就有感应电流产生.
磁通量虽是标量,但它有方向,当穿过线圈平面的磁场方向 相反时,应确定穿过线圈平面的合磁场方向,引起感应电流的是 穿过线圈平面的合磁场.
2.特殊情况:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,闭 合电路中可能有感应电流产生.
净条数 .
单位:1Wb=1 T·m2 .
2.磁通量变化量ΔΦ:表示磁通量变化的多少. 公式:ΔΦ=Φ2-Φ1 .
3.磁通量变化率ΔΔΦt :表示磁通量变化的 快慢 .
三、探究感应电流的产生条件
1.探究导体棒在磁场中运动是否产生电流 结论:导体棒 切割 磁感线运动时,闭合回路中产生感应 电流.
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验报告:探究感应电流的产生条件
高二( )班 姓名:_______ ____ 座号:___________
【实验目的】
探究感应电流的产生条件 【实验步骤】 一、探究实验1:
1、按如图1所示的实物图,连接好电路。
2、按照表一的操作方法步骤,根据实验现象,填写表一。
【实验记录】
序号 操作方法步骤 是否有感应电流 线圈中变化的物理量 1 N 极插入线圈中
2 N 极停留在线圈中
3 N 极拔出线圈中
4 S 极插入线圈中
5 S 极停留在线圈中
6 S 极拔出线圈中
结论
当闭合线圈中的 发生改变时,线圈中会产生感应电流。
二、探究实验2:
1、按如图2所示的实物图,连接好电路。
2、按照表二的操作方法步骤,根据实验现象,填写表一。
(注:如果没有物理量发生变化则在表格中填“无”)
表一 图1
图2
【实验记录】
表二
【实验结论】
当闭合电路中的发生变化时,闭合电路中就会产生感应电流。